Практическая часть выполнение работы

Лабораторная работа №3-2

Измерение мощности постоянного электрического тока

 

Цель работы: Ознакомление со способом измерения мощности постоянного тока при помощи амперметра и вольтметра. Получение сведений о способах учета погрешностей измерений в этом случае.

Теоретическая часть

Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока производится электродинамическими и ферродинамическими ваттметрами, кроме того, используются цифровые ваттметры, в которых для нахождения мощности реализована функция перемножения векторов тока и напряжения. В лабораторных условиях электродинамические ваттметры до сих пор используются чаще других, они выпускаются в виде переносных многопредельных приборов с классом точности 0,1–0,5.

В отсутствии дорогих электродинамических и сложных цифровых ваттметров удобно измерять мощность постоянного тока косвенно – при помощи амперметра и вольтметра. В этом случае для определения искомого значения мощности P сначала находят значение силы постоянного тока I и напряжения U, после чего значение мощности вычисляют по формуле P=IU.

При косвенных измерениях электрической мощности возможны две схемы включения приборов. В обоих случаях на результатах измерений сказывается методическая погрешность, обусловленная слиянием внутреннего сопротивления вольтметра и/или амперметра. В схеме, представленной амперметр измеряет не ток нагрузки, а сумму токов нагрузки и вольтметра, в схеме, представленной на рис.3.2.1.б – показания вольтметра определяются не падением напряжения на нагрузке, а суммой падений напряжения на нагрузке и амперметре. Следовательно, в обоих случаях мощность, вычисленная на основании показаний амперметра и вольтметра, будет отличаться от действительного значения. Первую схему лучше использовать, вторую – если, где – сопротивление нагрузки, а и – внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра соответственно.

Практическая часть выполнение работы

Измерение мощности постоянного тока с помощью магнитоэлектрического амперметра класса 0,5 точности (предел шкалы 750) и магнитоэлектрического вольтметра класса точности 0,5 (предел шкалы 150)
Схема включения приборов (I или II)	Показания амперметра, А (мА)	Показания вольтметра, (В)	Абсолютная погрешность измерений	Относительная погрешность измерений, %	Результат измерений мощности, Вт (мВт)
тока (мА)	напряжения, (мВ).	мощности, (мВт)	тока(мА)	Напряжения(мВ)	мощности(мВт)
						4,25532	6,521739	0,3
			1,8		0,27		6,521739	0,6
	2,4		0,05		0,075	2,08333	6,521739	1,4	5,52
	0,25		0,02		0,003		6,521739	0,5	0,575
	0,025		0,0024		0,00036	9,6	6,521739	0,6	0,057
	0,05		0,003		0,00045		6,521739	0,4	0,15
	0,305		0,02		0,0034	6,55738	7,488987	0,5	0,69
	2,4		0,21		0,0378	8,75	7,964602	0,7	5,4
	23,5				0,18	4,25532		0,3	52,8
					2,7	6,52174	8,035714	0,5	515,2

 

Какие электромеханические механизмы используются в ваттметрах постоянного тока?

Для измерения мощности в цепях неизменного и однофазового переменного тока используют приборы, именуемые ваттметрами, для которых употребляют электродинамические и ферродинамические измерительные механизмы.

Электродинамические ваттметры выпускают в виде переносных устройств больших классов точности (0,1 — 0,5) и употребляют для четких измерений мощности неизменного и переменного тока на промышленной и завышенной частоте (до 5000 Гц). Ферродинамические ваттметры почаще вэтого встречаются в виде щитовых устройств относительно низкого класса точности (1,5 — 2,5).

Используют такие ваттметры приемущественно на переменном токе промышленной частоты. На неизменном токе они имеют значительную погрешность, обусловленную гистерезисом сердечников.

Для измерения мощности на больших частотах используют термоэлектрические и электрические ваттметры, представляющие из себя магнитоэлектрический измерительный механизм, снабженный преобразователем активной мощности в неизменный ток. В преобразователе мощности осуществляется операция умножения ui = р и получение сигнала на выходе, зависящего от произведения ui, т. е. от мощности.

Исправный электродинамический ваттметр имеет класс точности 0,5 и шкалу от 0 до 100 Вт. Какова максимально возможная относительная погрешность измерения мощности, если прибор показывает 50 Вт?

Лабораторная работа №3-2

Измерение мощности постоянного электрического тока

 

Цель работы: Ознакомление со способом измерения мощности постоянного тока при помощи амперметра и вольтметра. Получение сведений о способах учета погрешностей измерений в этом случае.

Теоретическая часть

Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока производится электродинамическими и ферродинамическими ваттметрами, кроме того, используются цифровые ваттметры, в которых для нахождения мощности реализована функция перемножения векторов тока и напряжения. В лабораторных условиях электродинамические ваттметры до сих пор используются чаще других, они выпускаются в виде переносных многопредельных приборов с классом точности 0,1–0,5.

В отсутствии дорогих электродинамических и сложных цифровых ваттметров удобно измерять мощность постоянного тока косвенно – при помощи амперметра и вольтметра. В этом случае для определения искомого значения мощности P сначала находят значение силы постоянного тока I и напряжения U, после чего значение мощности вычисляют по формуле P=IU.

При косвенных измерениях электрической мощности возможны две схемы включения приборов. В обоих случаях на результатах измерений сказывается методическая погрешность, обусловленная слиянием внутреннего сопротивления вольтметра и/или амперметра. В схеме, представленной амперметр измеряет не ток нагрузки, а сумму токов нагрузки и вольтметра, в схеме, представленной на рис.3.2.1.б – показания вольтметра определяются не падением напряжения на нагрузке, а суммой падений напряжения на нагрузке и амперметре. Следовательно, в обоих случаях мощность, вычисленная на основании показаний амперметра и вольтметра, будет отличаться от действительного значения. Первую схему лучше использовать, вторую – если, где – сопротивление нагрузки, а и – внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра соответственно.

Практическая часть выполнение работы

Измерение мощности постоянного тока с помощью магнитоэлектрического амперметра класса 0,5 точности (предел шкалы 750) и магнитоэлектрического вольтметра класса точности 0,5 (предел шкалы 150)
Схема включения приборов (I или II)	Показания амперметра, А (мА)	Показания вольтметра, (В)	Абсолютная погрешность измерений	Относительная погрешность измерений, %	Результат измерений мощности, Вт (мВт)
тока (мА)	напряжения, (мВ).	мощности, (мВт)	тока(мА)	Напряжения(мВ)	мощности(мВт)
						4,25532	6,521739	0,3
			1,8		0,27		6,521739	0,6
	2,4		0,05		0,075	2,08333	6,521739	1,4	5,52
	0,25		0,02		0,003		6,521739	0,5	0,575
	0,025		0,0024		0,00036	9,6	6,521739	0,6	0,057
	0,05		0,003		0,00045		6,521739	0,4	0,15
	0,305		0,02		0,0034	6,55738	7,488987	0,5	0,69
	2,4		0,21		0,0378	8,75	7,964602	0,7	5,4
	23,5				0,18	4,25532		0,3	52,8
					2,7	6,52174	8,035714	0,5	515,2